CN109530907B - 一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种增强刚性的装置及方法，更具体的说是一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法，包括加强筋、螺栓、搅拌头和支撑套，可以提升加长后的搅拌针的刚性，可以解决长搅拌针焊接时刚度小、变形大的问题，增强搅拌针的刚度，提升焊接接头质量；采用加强筋限制静止轴肩在焊接过程中的变形，增强了搅拌针的刚度，延长其使用寿命；加强筋采用两端螺栓固定的方式，保证加强筋在受力过程中只受轴向力，提升其刚度；焊接时焊接方向在两侧加强筋与搅拌针所在的平面内，以保证整个装置的最大刚度；采用组合结构，针对不同尺寸的搅拌针，可采用不同组合的加强筋。
Description
技术领域
本发明涉及一种增强刚性的装置及方法，更具体的说是一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法。
背景技术
搅拌摩擦焊的焊缝可达性一般，一些焊缝与周围凸起部分相距较近，普通的搅拌头无法对其有效的焊接，需要对搅拌头进行加长处理，以减少焊接过程设备与零件的干涉，提升搅拌摩擦焊的可达性。但由于在搅拌摩擦焊过程中，采用静轴肩焊接时，轴肩所受的前进阻力很大，当轴肩较长时，轴肩上会产生较大弯矩，从而使得轴肩产生一定的变形。此弯矩会产生一下两个缺点：第一，弯矩较大时，会使搅拌头与轴肩内壁摩擦严重；第二，轴肩的变形，会导致倾角的变化，无法保证工艺参数的稳定性，因此也无法保证焊接接头质量的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法，可以提升加长后的搅拌针的刚性，可以解决长搅拌针焊接时刚度小、变形大的问题，增强搅拌针的刚度，提升焊接接头质量。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法，包括静止轴肩、搅拌针和加强筋，所述搅拌针间隙配合在静止轴肩内，加强筋的下端固定连接在静止轴肩的下端，加强筋的上端固定连接在静止轴肩的上端，静止轴肩的上端固定连接在主轴轴套上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置，所述加强筋设置有两个，加强筋的下端向内侧倾斜。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置，所述增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置还包括螺栓，两个加强筋的两端均通过螺栓固定连接在静止轴肩上。
一种强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的方法包括以下步骤：
步骤一：焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋所在的平面平行；
步骤二：搅拌针在转动时两侧加强筋由于主轴外套静止使得静止轴肩和搅拌针产生相对运动，由于摩擦产热，用冷却气体对与主加工运动方向相对静止的静止轴肩进行冷却。
本发明一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法的有益效果为：
本发明一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法，可以提升加长后的搅拌针的刚性，可以解决长搅拌针焊接时刚度小、变形大的问题，增强搅拌针的刚度，提升焊接接头质量；采用加强筋限制静止轴肩在焊接过程中的变形，增强了搅拌针的刚度，延长其使用寿命；加强筋采用两端螺栓固定的方式，保证加强筋在受力过程中只受轴向力，提升其刚度；焊接时焊接方向在两侧加强筋与搅拌针所在的平面内，以保证整个装置的最大刚度；采用组合结构，针对不同尺寸的搅拌针，可采用不同组合的加强筋。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置整体结构示意图。
图中：静止轴肩1；螺栓2；搅拌针3；加强筋4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
下面结合图1说明本实施方式，一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置，包括静止轴肩1、搅拌针3和加强筋4，所述搅拌针3间隙配合在静止轴肩1内，加强筋4的下端固定连接在静止轴肩1的下端，加强筋4的上端固定连接在静止轴肩1的上端，静止轴肩1的上端固定连接在主轴轴套上；可以提升加长后的搅拌针3的刚性，可以解决长搅拌针3焊接时刚度小、变形大的问题，增强搅拌针3的刚度，提升焊接接头质量；采用加强筋限制静止轴肩1在焊接过程中的变形，增强了搅拌针3的刚度，延长其使用寿命；加强筋4采用两端螺栓2固定的方式，保证加强筋4在受力过程中只受轴向力，提升其刚度；焊接时焊接方向在两侧加强筋4与搅拌针3所在的平面内，以保证整个装置的最大刚度；采用组合结构，针对不同尺寸的搅拌针3，可采用不同组合的加强筋 4。
具体实施方式二：
下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述加强筋4设置有两个，加强筋4的下端向内侧倾斜。
具体实施方式三：
下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置还包括螺栓2，两个加强筋4的两端均通过螺栓2固定连接在静止轴肩1上。
一种强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的方法包括以下步骤：
步骤一：焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋4所在的平面平行；
步骤二：搅拌针3在转动时两侧加强筋4由于主轴外套静止使得静止轴肩1 和搅拌针3产生相对运动，由于摩擦产热，用冷却气体对与主加工运动方向相对静止的静止轴肩1进行冷却。
本发明的一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置及方法，其工作原理为：
焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋4所在的平面平行，更好的增加静止轴肩1对搅拌针3的支撑作用；启动摩擦焊接装置，使得搅拌针3 在开始转动，搅拌针3沿着焊缝方向开始进行运动，静止轴肩1的另一端固定连接在搅拌针3的主轴外套上，主轴外套可以是搅拌针3刀具的外支撑架，跟随焊接方向进行运动，不跟随搅拌针3一起发生转动，可以理解为焊接支架，加强筋4沿着焊缝方向发生运动，两个加强筋4和静止轴肩1构成两个三角形，增加稳定性；采用加强筋限制静止轴肩1在焊接过程中的变形，增强了搅拌针3的刚度，延长其使用寿命；加强筋4采用两端螺栓2固定的方式，保证加强筋4 在受力过程中只受轴向力，提升其刚度；焊接时焊接方向在两侧加强筋4与搅拌针3所在的平面内，以保证整个装置的最大刚度；采用组合结构，针对不同尺寸的搅拌针3，可采用不同组合的加强筋4。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置，包括静止轴肩（1）、搅拌针（3）和加强筋（4），其特征在于：所述搅拌针（3）加长设置，搅拌针（3）间隙配合在静止轴肩（1）内，加强筋（4）的下端固定连接在静止轴肩（1）的下端，加强筋（4）的上端固定连接在静止轴肩（1）的上端，静止轴肩（1）的上端固定连接在主轴轴套上；所述加强筋（4）设置有两个，其分别设置在静止轴肩（1）的两侧，两个加强筋（4）和静止轴肩（1）构成两个三角形，加强筋（4）的下端向内侧倾斜，焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋（4）所在的平面平行；所述增强搅拌摩擦焊用静止轴肩刚性的装置还包括螺栓（2），两个加强筋（4）的两端均通过螺栓（2）固定连接在静止轴肩（1）上，焊接过程中，搅拌针（3）在转动时两侧加强筋（4）由于主轴轴套静止使得静止轴肩（1）和搅拌针（3）产生相对运动，由于摩擦产热，用冷却气体对与主加工运动方向相对静止的静止轴肩（1）进行冷却。
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